Thèse-06,17-b

Razak

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• Langue: Slovak

Extrait

 

 

 

 

 

 

Thèse de doctorat de l’Institut National des Télécommunication dans le cadre de l’Ecole Doctorale SITEVRY en co-accréditation avec l’Université d’Evry-Val d’Essonne

Spécialité :

Informatique

Par

Bessam ABDUL RAZAK

Thèse présentée pour l’obtention du grade de Docteur de l’Institut National des Télécommunications  

« Interaction Homme-Machine dans le cas d’un handicap moteur »

Soutenue le 18 mai 2004 devant le jury composé de :

 

Président du jury :  Pr. Jaime Lopez KRAHE – Professeur – Université Paris VIII Rapporteurs :  Pr. Edwige PISSALOUX – Professeur – LRP, Université Paris VI  Pr. Dominique SCAPIN – Directeur de Recherche – INRIA Examinateurs  Pr. Yves BURNOD – Directeurde Recherche – INSERM U. 483  Pr. Dimitar STEFANOV – Professeur - University of Wales Cardiff & Vale NHS Trust, Cardiff. Grande Bretagne & Bulgarian Academy of Sciences. Bulgarie.  Dr. Mounir MOKHTARI– INT/ GET, Handicom Lab. - Directeur de thèse

 

Thèse préparée au sein du laboratoire Handicom ‘Handicap Engineering and Communication lab’ à l’Institut National des Télécommunication en collaboration avec le laboratoire INSERM U.483 .

Thèse n° 2004INT0001

 

 

 

 

Interaction Homme-Machine dans le cas d’un handicap moteur

Résumé

L’objectif de nos travaux de recherche consiste à favoriser l’intégration des technologies pour compenser les incapacités motrices chez les personnes lourdement handicapées (tétraplégie fonctionnelle).

Le désavantage des personnes handicapées et leur exclusion sociale se trouvent considérablement accrus du fait de leur situation physique, du manque de prise en charge, de l’insuffisance de lieux accessibles et du manque des systèmes adaptés.

L’usage des systèmes de nouvelle technologie (aides techniques et aides technologiques) représente une certaine source d’autonomie à ces personnes, permettant leur intégration sociale, professionnelle et environnementale, et allége leur dépendance vis-à-vis de leur entourage. Cependant, la plupart de ces systèmes ne sont pas adaptés aux besoins des personnes handicapées, ce qui entraîne une faible ou une non utilisation de ces derniers. Souvent, ceci est lié à une mauvaise conception de l’interface Homme-Machine 1 , qui ne prend pas en compte le profil des utilisateurs handicapés, et ne permet pas l’adaptation et la personnalisation.

La compréhension de l’interaction Homme-Machine lors de l’utilisation d’une aide technique nécessite une activité de recherche transversale à plusieurs domaines. Ce qui nous a amené à travailler sur plusieurs axes de recherche : robotique, domotique et informatique, sur les développements technologiques et sur la validation d’une méthodologie d’évaluation originale permettant de quantifier l’utilisabilité des aides techniques.

L’originalité de nos travaux réside essentiellement dans le couplage des travaux de recherche réalisés sur l’évaluation de l’interaction Homme-Machine, concrétisés par le développement d’outils d’analyses quantitatives, avec des travaux de développement d’une architecture logicielle générique et configurable pour le contrôle de systèmes complexes, appliqués à la robotique et à la domotique d’aide aux personnes handicapées.

Nos travaux ont permis de valider une méthodologie d’évaluation qui a été appliquée sur le terrain avec l’implication de personnes handicapées, et d’aboutir à une architecture de commande qui est actuellement appliquée au concept de l’accessibilité de l’environnement intelligent par des personnes lourdement handicapées.

 

Mots clés: Aides technologiques, handicap moteur lourd, interface homme-machine, évaluation, robotique d’aide, maison Intelligente.

 

                                                  1 ‘Homme’ se réfère au sens latin, c’est-à-dire l’être humain en général.

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Bessam ABDUL RAZAK

 

 

Interaction Homme-Machine dans le cas d’un handicap moteur

Abstract

The main objective of our research work is to improve the integration in daily life of assistive technologies dedicated to compensate motor incapacities for heavily handicapped people (quadriplegia & muscular dystrophies).

The disadvantages and the social exclusion faced by people with disabilities are considerably increased because of their physical situation, the lack of support, the lack of accessibility and the lack of adapted systems.

The use of systems based on new technology (assistive technology), represents a certain potential for autonomy of these people. This enables their social, professional and environmental integration, and reduces their dependence on their circle of relations. However, the majority of these systems are not adapted to the needs of people with disabilities, which results in a low or non-existent use. Often, this is due to a poor design of the Human-Machine Interface, which doesn't take in account the user profile of people with disabilities, and doesn’t allow further adaptation and customisation.

To comprehend the Human-Machine Interaction that occurs during the use of assistive technologies, a transversal research activity is needed. This led us to work on several research domains: robotics, house automation, smart home and data processing, we also studied the technological development and the validation of original evaluation methodology which allowing us to quantify assistive technologies usability.

The originality of our work lies primarily in how we coupled our research tasks. We carried out an evaluation of the Human-Machine Interaction, which resulted in the development of quantitative analyses tools. We also worked on the development of generic and configurable software architecture. This system allows users to control complex systems, and is applied to assistive robotic and the Smart Home dedicated to people with disabilities.

Our work allowed the validation of an evaluation methodology which was applied on the field with the involvement of people with disabilities. It also resulted in a control architecture which is currently applied to the concept of accessibility to a smart environment dedicated to people with heavy disabilities

 

Key words: Assistive technologies, motor disabilities, Human-machine interface, evaluation, assistive robotics, Smart homes.

 

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Bessam ABDUL RAZAK

 

 

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Interaction Homme-Machine dans le cas d’un handicap moteur

Dédicace











A mon cher père qui ma appris le sens de lavie.

A ma chère mère grâce à qui jai su ce quétaient lamour et la tendresse

 

A mes chères surs etàmes chers frères





Je dédie ce modeste travail.







Bessam

 

Bessam ABDUL RAZAK

 

Interaction Homme-Machine dans le cas d’un handicap moteur

Remerciements    Je remercie Mme. Edwige PISSALOUX, M. Dominique SCAPIN, M. Jaime Lopez KRAHE, M. Yves BURNOT et M. Dimitar STEFANOV de mavoir fait lhonneur d accepter de faire partie de mon jury de thèse.   Many Thanks to Mr Dimitar STEFANOV for his participation in the jury.  Je remercie M. Mounir MOKHTARI, mon directeur de thèse. Sans son dynamisme et sa patience, je naurais pas pu mener à bien mon travail.  Je remercie particulièrement M. Bernard GRANDJEAN qui sest continuellement impliqué dans mon travail.  Je remercie Mme. Chantal AMMI pour mavoir toujours encouragé et aidé.  Je remercie les membres de léquipe Handicom Lab avec qui jai travaillé, et grâce à qui ces travaux ont pu aboutir. Citons Mohamadi AHADACH, Abdellah AYAD, Françoise DUVEAUX, Mohamed-Ali FEKI, Antony JUTON, Hanen HARRABI, Julien HEIDMAN, Mahmoud GHORBEL, Walid MEDHIOUB, Rachid KADOUCHE, Celine PENAUD, Ramon RODRIGUEZ et Stéphane RENOUARD.  Je tiens à adresser mes remerciements à tous les utilisateurs qui ont eu la gentillesse de participer aux évaluations. En particulier, M. Olivier MEULLE et M. Thierry ETIENNO.  Je remercie M. Claude DUMAS et Mme. Isabelle LAFFONT de lhôpital Raymond Poincaré de Garches, pour leur implication dans les travaux dévaluations.  Je remercie vivement M Christian ROSE de lA.F.M., davoir soutenu ces travaux dés le début.  Je remercie lA.F.M., de mavoir accordé un complément financier.  Je remercie les partenaires des projets sur lesquels jai travaillé : M. Andre THEPAUT, Mme. Maria-Teresa SEGARRA, M. Ronan KERYELL et M. Jérôme KERDREUX de lE.N.S.T. Bretagne et M. Gérard CHOLLET, M. Maurice CHARBIT, Mme. Danielle BAHU-LEYSER, Mme. Lilia REBAI et M. Belgacem BEN MESBAH de lENST Paris.  Many Thanks to our partners in Manus projects: Mr Hurry STUYT, Mr Gert Willem RÖMER and Mr Hans EVERS from Exactdynamics and Mr Bart DRIESSEN, Mr Anton AULBERS from T.N.O.

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Bessam ABDUL RAZAK

Interaction Homme-Machine dans le cas d’un handicap moteur

   Un grand merci pour laide de lensemble de léquipe du département R.S.T. à lIN.T. En particulier, Mme. Isabelle REBILLARD et Mme. Chantal LEMAIRE.  Un  emble lgrand merci pour laide d de léquipe du laboratoire INSERM U-483. En e ens particulier, Mme. Laura CHADUFAU, Mme. Bertile DEJOUANY, M. Jean-Pierre SOUTEYRAND et M. Rollon ROUXEL.  Toute ma reconnaissance va à la famille Awad AL AMMAR, Mlle Zahia GUESSOUM et à la famille SETTI, pour mavoir soutenu pendant ces années de thèse.  Je tiens aussi à remercier tous mes amis (es) pour avoir été près de moi pendant ces années de thèse. En particulier, Meriem FERGANI-BRAHAM CHAOUCH et Salim HIMA.  Je remercie aussi tous mes enseignants et toute personne mayant appris quelque chose dans ma vie, ainsi que toutes les personnes qui ont participé de près ou de loin à laboutissement de ces travaux.  

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Bessam ABDUL RAZAK

 

 

Interaction Homme-Machine dans le cas d’un handicap moteur

Sommaire

R ESUME ....................................................................................................................................... I   A BSTRACT ................................................................................................................................ III  

D EDICACE ................................................................................................................................. V  R EMERCIEMENTS .................................................................................................................... VII  

I.   I NTRODUCTION ....................................................................................................................... 1  I.1. Problématique............................................................................................................................. 2   I.2. Objectifs de travail, motivation et apport ................................................................................ 3  

I.3. Méthodologie de recherche ........................................................................................................ 3   I.4. Organisation du mémoir ............................................................................................................ 5   II.   A NALYSE DES BESOINS .......................................................................................................... 9  II.1. Introduction............................................................................................................................... 9   II.2. Handicap : définition et classification ................................................................................... 10   II.2.A. Classification internationale du handicap (CIH) : Déficience, incapacité et désavantage.............. 11   II.2.B. Classification internationale du fonctionnement du handicap et la santé (CIF / CIH-2)................. 12   II.3. Déficience motrice ................................................................................................................... 15   II.3.A. Situation du handicap....................................................................................................................... 15   II.3.B. Myopathie ......................................................................................................................................... 19   II.3.C. Tétraplégie ....................................................................................................................................... 20   II.3.D. Infirmité Motrice Cérébrale (IMC) .................................................................................................. 21   II.4. Tendance vers les personnes âgées (Situation) ..................................................................... 22   II.4.A. Personnes âgées et déficiences......................................................................................................... 22   II.4.B. Situation des personnes âgées .......................................................................................................... 23   II.4.C. Conclusion........................................................................................................................................ 25   II.5. Compensation du handicap.................................................................................................... 25   II.6. Aides techniques...................................................................................................................... 27   II.6.A. Besoins et tâches quotidiennes ......................................................................................................... 27   II.6.B. Problème d’accès et de diffusion des aides techniques .................................................................... 30   II.7. Stratégies de recherche et de développement ....................................................................... 35   II.8. Conclusion ............................................................................................................................... 38  

III.   E TAT DE L ’ ART DES AIDES TECHNIQUES ........................................................................... 43  III.1. Introduction ........................................................................................................................... 43   III.2. Aides techniques (Classification internationale)................................................................. 44  

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III.3. Aides technologiques (aides informatisées) ......................................................................... 46   III.4. Interfaces Homme-Machine ................................................................................................. 48  

 

 

Bessam ABDUL RAZAK